一种基于图像处理的火灾预警方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及图像处理领域，公开了一种基于图像处理的火灾预警方法，包括：获取监控图像集，对所述监控图像集进行烟雾检测，得到包含烟雾的目标图像；对所述目标图像进行区域分割，得到多个分割图像块；对所述多个分割图像块进行特征提取，并根据提取的特征筛选出包含烟雾的目标图像块；对所述目标图像块进行像素分割，得到包含烟雾的前景区域和不包含烟雾的背景区域；根据所述前景区域和所述背景区域的像素值计算所述目标图像块的烟雾浓度；当所述目标图像块的烟雾浓度大于预设的浓度阈值时，向用户发送火灾预警。本发明专利技术还提出一种基于图像处理的火灾预警装置。本发明专利技术可以解决对火灾预警的精确度较低及时效性较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的火灾预警方法及装置
本专利技术实施例涉及图像处理领域，特别涉及一种基于图像处理的火灾预警方法及装置。
技术介绍
随着人类活动范围的增大和火焰使用频率的增加，全球各地出现火灾(如森林火灾，密集住宅区火灾)的频率也越来越高，进而造成了环境的进一步恶化及巨大的财产损失。因此，如何对火灾进行提前预警，成为了人们关注的重点。目前对火灾预警的方法多为基于传感器组的烟雾检测，利用预先安装的多组传感器对环境中烟雾浓度进行检测，以实现对火灾进行预警。由于部分地区大空间、开放环境等特点，火灾早期的烟雾可能由风力等环境因素导致浓度难以提高，因此会造成传感器组不能灵敏的对烟雾进行检测，导致检测火灾的精确度较低，且当浓度足够进行预警时，火势已经蔓延，错过最佳抢救时机，造成火灾预警的时效性不高。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种基于图像处理的火灾预警方法及装置，通过对监控图像进行烟雾检测及像素级别的分析，可以解决对火灾预警的精确度较低及时效性较低的问题。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种基于图像处理的火灾预警方法，所述方法包括：获取监控图像集，对所述监控图像集进行烟雾检测，得到包含烟雾的目标图像；对所述目标图像进行区域分割，得到多个分割图像块；对所述多个分割图像块进行特征提取，并根据提取的特征筛选出包含烟雾的目标图像块；对所述目标图像块进行像素分割，得到包含烟雾的前景区域和不包含烟雾的背景区域；根据所述前景区域和所述背景区域的像素值计算所述目标图像块的烟雾浓度；当所述目标图像块的烟雾浓度大于预设的浓度阈值时，向用户发送火灾预警。为了解决上述问题，本专利技术还提供一种基于图像处理的火灾预警装置，所述装置包括：烟雾检测模块，用于获取监控图像集，对所述监控图像集进行烟雾检测，得到包含烟雾的目标图像；图像分割模块，用于对所述目标图像进行区域分割，得到多个分割图像块；特征提取模块，用于对所述多个分割图像块进行特征提取，并根据提取的特征筛选出包含烟雾的目标图像块；像素分割模块，用于对所述目标图像块进行像素分割，得到包含烟雾的前景区域和不包含烟雾的背景区域；浓度计算模块，用于根据所述前景区域和所述背景区域的像素值计算所述目标图像块的烟雾浓度；火灾预警模块，用于当所述目标图像块的烟雾浓度大于预设的浓度阈值时，向用户发送火灾预警。为了解决上述问题，本专利技术还提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器，存储至少一个指令；及处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现上述所述的基于图像处理的火灾预警方法。为了解决上述问题，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的基于图像处理的火灾预警方法。本专利技术实施例通过获取监控图像集，对监控图像集进行烟雾检测，可初步筛选出包含烟雾的目标图像，避免对不包含烟雾的图像进行分析，提高烟雾检测的效率；对目标图像进行区域分割，得到多个分割图像块，对多个分割图像块进行特征提取，并根据提取的特征筛选出包含烟雾的目标图像块，可实现将较大的目标图像划分为多个较小的图像块进行特征提取，有利于提取到图像块的细节特征，进而提高烟雾检测精确度；对目标图像块进行像素分割，得到包含烟雾的前景区域和不包含烟雾的背景区域，根据前景区域和背景区域的像素值计算目标图像块的烟雾浓度，对目标图像块进行像素分割并根据分割结果计算图像中烟雾浓度，可提高烟雾浓度计算的精确度，进而提高对火灾预警的精确度。因此本专利技术可以解决对火灾预警的精确度较低及时效性较低的问题。另外，所述对所述监控图像集进行烟雾检测，得到包含烟雾的目标图像，包括：获取标准图像集，其中，所述标准图像集包括多张图像类别为包含烟雾的标准图像或图像类别为不包含烟雾的标准图像；计算所述监控图像集与所述标准图像集中各标准图像之间的距离值；选取所述监控图像集中与图像类别为包含烟雾的标准图像的距离值小于预设的距离阈值的标准图像为目标图像。本专利技术实施例对监控图像集进行烟雾检测，可初步筛选出包含烟雾的目标图像，避免对不包含烟雾的图像进行分析，提高烟雾检测的效率。另外，所述对所述目标图像进行区域分割，得到多个分割图像块，包括：获取所述目标图像的长度尺寸与宽度尺寸；将所述长度尺寸与所述宽度尺寸按照预设尺寸大小进行切割，得到多个分割图像块。本专利技术实施例通过对目标图像进行区域分割，得到多个分割图像块，可实现将较大的目标图像划分为多个较小的图像块进行特征提取，有利于提取到图像块的细节特征，进而提高烟雾检测精确度。另外，所述对所述多个分割图像块进行特征提取，并根据提取的特征筛选出包含烟雾的目标图像块，包括：对所述多个分割图像块进行特征下采样，得到多个下采样图像块；计算所述多个下采样图像块的灰度频率场；计算所述多个下采样图像块中各个像素点的切向像素之和与法向像素之和；将所述灰度频率场、所述切向像素之和以及法向像素之和，汇集为每个下采样图像块的图像纹理数据；计算所述图像纹理数据与预设的标准烟雾纹理数据的相似度，确定所述相似度大于预设相似阈值的图像纹理数据对应的分割图像块为包含烟雾的目标图像块。本专利技术实施例根据每个分割图像块中的图像纹理数据筛选出包含烟雾的图像块，避免后续对无烟雾图像块进行分析处理，有利于提高烟雾检测效率，进而提高火灾预警的时效性。另外，所述根据所述前景区域和所述背景区域的像素值计算所述目标图像块的烟雾浓度，包括：根据所述前景区域的像素值计算所述前景区域的第一烟雾光学浓度；根据所述背景区域的像素值计算所述背景区域的第二烟雾光学浓度；根据所述第一烟雾光学浓度与所述第二烟雾光学浓度计算所述目标图像块的烟雾浓度。另外，所述当所述目标图像块的烟雾浓度大于预设的浓度阈值时，向用户发送火灾预警，包括：获取卫星图像，及所述卫星图像对应的经纬度信息；根据预设的图像检索算法在所述卫星图中检索得到与所述目标图像块对应的图像区域；根据所述经纬度信息确定所述图像区域的区域坐标；将所述区域坐标推送给预设用户进行火灾预警。本专利技术实施例通过将目标图像块与带有坐标信息的卫星图像相匹配，实现了对火灾位置的精确预警。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1为本专利技术实施例提供的基于图像处理的火灾预警方法流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种图向量化转换的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的对目标图像进行区域分割的流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的基于图像处理的火灾预警装置的模块示意图；图5为本专利技术实施例提供的实现基于图像处理的火灾预警方法的电子设备的内部结构示意图；本专利技术目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像处理的火灾预警方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取监控图像集，对所述监控图像集进行烟雾检测，得到包含烟雾的目标图像；/n对所述目标图像进行区域分割，得到多个分割图像块；/n对所述多个分割图像块进行特征提取，并根据提取的特征筛选出包含烟雾的目标图像块；/n对所述目标图像块进行像素分割，得到包含烟雾的前景区域和不包含烟雾的背景区域；/n根据所述前景区域和所述背景区域的像素值计算所述目标图像块的烟雾浓度；/n当所述目标图像块的烟雾浓度大于预设的浓度阈值时，向用户发送火灾预警。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的火灾预警方法，其特征在于，所述方法包括：
获取监控图像集，对所述监控图像集进行烟雾检测，得到包含烟雾的目标图像；
对所述目标图像进行区域分割，得到多个分割图像块；
对所述多个分割图像块进行特征提取，并根据提取的特征筛选出包含烟雾的目标图像块；
对所述目标图像块进行像素分割，得到包含烟雾的前景区域和不包含烟雾的背景区域；
根据所述前景区域和所述背景区域的像素值计算所述目标图像块的烟雾浓度；
当所述目标图像块的烟雾浓度大于预设的浓度阈值时，向用户发送火灾预警。


2.根据权利要求1所述的基于图像处理的火灾预警方法，其特征在于，所述对所述监控图像集进行烟雾检测，得到包含烟雾的目标图像，包括：
获取标准图像集，其中，所述标准图像集包括多张图像类别为包含烟雾的标准图像或图像类别为不包含烟雾的标准图像；
计算所述监控图像集与所述标准图像集中各标准图像之间的距离值；
选取所述监控图像集中与图像类别为包含烟雾的标准图像的距离值小于预设的距离阈值的标准图像为目标图像。


3.根据权利要求2所述的基于图像处理的火灾预警方法，其特征在于，所述计算所述监控图像集与所述标准图像集中各标准图像之间的距离值，包括：
通过遍历所述监控图像集，获得所述监控图像集中的所有像素点的像素值及像素位置；
根据所述监控图像集中的像素值及像素位置生成所述监控图像集的第一图向量；
通过遍历所述标准图像集中各标准图像，获取所述各标准图像中的所有像素点的像素值及像素位置；
根据所述各标准图像中的像素值及像素位置生成每个标准图像的第二图向量；
计算所述第一图向量与所述第二图像向量的距离值，得到所述监控图像集与所述标准图像集中各标准图像之间的距离值。


4.根据权利要求1所述的基于图像处理的火灾预警方法，其特征在于，所述对所述目标图像进行区域分割，得到多个分割图像块，包括：
获取所述目标图像的长度尺寸与宽度尺寸；
将所述长度尺寸与所述宽度尺寸按照预设尺寸大小进行切割，得到多个分割图像块。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于图像处理的火灾预警方法，其特征在于，所述对所述多个分割图像块进行特征提取，并根据提取的特征筛选出包含烟雾的目标图像块，包括：
对所述多个分割图像块进行特征下采样，得到多个下采样图像块；
计算所述多个下采样图像块的灰度频率场；
计算所述多个下采样图像块中各个像素点的切向像素之和与法向像素之和；
将所述灰度频率场、所述切向像素之和以及法向像素之和，汇集为每个下采样图像块的图像纹理数据；
计算所述图像纹理数据与预设的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高鹏飞，
申请(专利权)人：深圳市智为时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44